JP3498590B2 - 光ファイバ用母材の製造方法 - Google Patents
光ファイバ用母材の製造方法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B37/00—Manufacture or treatment of flakes, fibres, or filaments from softened glass, minerals, or slags
- C03B37/01—Manufacture of glass fibres or filaments
- C03B37/012—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments
- C03B37/014—Manufacture of preforms for drawing fibres or filaments made entirely or partially by chemical means, e.g. vapour phase deposition of bulk porous glass either by outside vapour deposition [OVD], or by outside vapour phase oxidation [OVPO] or by vapour axial deposition [VAD]
- C03B37/01446—Thermal after-treatment of preforms, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コア用ガラスロッ
ドの周辺に外スス付けを行い、これを透明ガラス化する
ことによる光ファイバ用母材の製造方法に関する。
ドの周辺に外スス付けを行い、これを透明ガラス化する
ことによる光ファイバ用母材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光ファイバ用母材の製造方法とし
てコア用ガラスロッドを作製し、該コア用ガラスロッド
の周囲に外付け法によるスス付けを行って外付けスス体
とし、このスス体を加熱透明化して光ファイバ用母材と
する方法がある。ここで外付けスス体の作製方法として
は、コア用ガラスロッドを回転させながら軸方向にガラ
ス微粒子合成用バーナに対し相対的に往復移動させ、ガ
ラス微粒子合成用バーナで合成されたガラス微粒子をガ
ラスロッドの外周に吹き付けて層状に堆積させるＯＶＤ
法（層状外付け法）、鉛直方向に配置したコア用ガラス
ロッドを回転させながら軸方向にガラス微粒子合成用バ
ーナを移動させ、コア用ガラスロッドの上部から下方に
向かって徐々にガラス微粒子を堆積させて行くＶＡＤ法
が行われている。これらの方法により作製した外付けス
ス体を、ゾーン加熱炉を使用して前記外付けスス体を一
端から徐々に加熱ゾーンを通過させ、一端から徐々に透
明化していく方法、均熱炉を使用して前記外付けスス体
の全体を均一に加熱し透明化する方法などによって加熱
透明化し、光ファイバ用母材とする。
てコア用ガラスロッドを作製し、該コア用ガラスロッド
の周囲に外付け法によるスス付けを行って外付けスス体
とし、このスス体を加熱透明化して光ファイバ用母材と
する方法がある。ここで外付けスス体の作製方法として
は、コア用ガラスロッドを回転させながら軸方向にガラ
ス微粒子合成用バーナに対し相対的に往復移動させ、ガ
ラス微粒子合成用バーナで合成されたガラス微粒子をガ
ラスロッドの外周に吹き付けて層状に堆積させるＯＶＤ
法（層状外付け法）、鉛直方向に配置したコア用ガラス
ロッドを回転させながら軸方向にガラス微粒子合成用バ
ーナを移動させ、コア用ガラスロッドの上部から下方に
向かって徐々にガラス微粒子を堆積させて行くＶＡＤ法
が行われている。これらの方法により作製した外付けス
ス体を、ゾーン加熱炉を使用して前記外付けスス体を一
端から徐々に加熱ゾーンを通過させ、一端から徐々に透
明化していく方法、均熱炉を使用して前記外付けスス体
の全体を均一に加熱し透明化する方法などによって加熱
透明化し、光ファイバ用母材とする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記方法においては、
外付けスス体を加熱透明化する際にコア用ガラスロッド
と外付けしたススとの境界面に気泡が残りやすいという
問題点がある。これは、外付け技術では透明化時に大き
く収縮する外付けススと収縮しないコア用ガラスロッド
との間で引張力が生じ、ガラス構造内に空隙を作りやす
い状態となっている、外側から加熱するために表面から
透明化が進む傾向があり、母材全体の表面で透明化が先
に進んでしまうと空隙内に存在する残存ガスの逃げ道が
なくなり、気泡として残存する、などの理由による。な
お、両端の非有効部では熱源からの距離が遠くなるの
で、傾斜部分の表面からの熱と母材内部から伝導する熱
とのバランスで若干様子が異なる場合もある。特にＶＡ
Ｄ法による外付けスス体の場合には、上方のスス付け開
始部分ではススとガラスを密着させるため、円柱状の有
効部に比較してススのかさ密度を高くしていることが多
く、この部分が先に透明化してしまい、気泡となるガス
の逃げ道を閉止してしまう場合があり、ゾーン加熱炉に
よる透明化の際に加熱終了側の非有効部近傍に気泡が多
く残りやすくなっている。このような気泡の残留は、光
ファイバとした際の光の伝送特性上好ましくなく、極力
取り除く必要がある。
外付けスス体を加熱透明化する際にコア用ガラスロッド
と外付けしたススとの境界面に気泡が残りやすいという
問題点がある。これは、外付け技術では透明化時に大き
く収縮する外付けススと収縮しないコア用ガラスロッド
との間で引張力が生じ、ガラス構造内に空隙を作りやす
い状態となっている、外側から加熱するために表面から
透明化が進む傾向があり、母材全体の表面で透明化が先
に進んでしまうと空隙内に存在する残存ガスの逃げ道が
なくなり、気泡として残存する、などの理由による。な
お、両端の非有効部では熱源からの距離が遠くなるの
で、傾斜部分の表面からの熱と母材内部から伝導する熱
とのバランスで若干様子が異なる場合もある。特にＶＡ
Ｄ法による外付けスス体の場合には、上方のスス付け開
始部分ではススとガラスを密着させるため、円柱状の有
効部に比較してススのかさ密度を高くしていることが多
く、この部分が先に透明化してしまい、気泡となるガス
の逃げ道を閉止してしまう場合があり、ゾーン加熱炉に
よる透明化の際に加熱終了側の非有効部近傍に気泡が多
く残りやすくなっている。このような気泡の残留は、光
ファイバとした際の光の伝送特性上好ましくなく、極力
取り除く必要がある。
【０００４】特開昭４９−９５２３号公報には、高品質
の光学的導波管、レンズなどに用いられるブランク（ｂ
ｌａｎｋ）の形の、水を含有しない光学的高品質の溶融
シリカを製造する方法として、芯材上に珪素含有ススを
付着させてプリフォームを形成し、前記ススを焼結する
のに十分な速度でかつ前記ススが焼結して芯の周りに収
縮するとき、取り込まれていたガスが炉の厚い区域に未
だきていないススの部分を通って逃げることが可能な速
度で、ススの層を徐々に炉中へ挿入していく方法が開示
されている。この方法では、ゾーン加熱法を用いること
により円柱状となる有効部分においてはガスの脱出経路
を維持できるが、加熱を終了する非有効部では気泡が閉
じ込められやすいという問題がある。また、特開昭５３
−６７４４７号公報には、ガラス形成用気相原料を酸化
あるいは加水分解してガラススートを合成し、これを回
転し移動する棒状出発部材上に積層させ、このスート積
層体を焼結し、透明ガラス体を得、これを光ファイバ用
母材とする方法において、前記スートを棒状出発部材上
に積層させた後の個所に集光された赤外線（ＣＯ2 レー
ザー）を照射しながらガラス膜を形成していくことを特
徴とする光ファイバ用母材の製造方法が開示されてい
る。この方法は本発明の方法と若干技術内容が異なるも
のであるが、この方法ではレーザーによる透明化が工程
の速度を決めることになり、生産性（堆積速度）の向上
が難しい。
の光学的導波管、レンズなどに用いられるブランク（ｂ
ｌａｎｋ）の形の、水を含有しない光学的高品質の溶融
シリカを製造する方法として、芯材上に珪素含有ススを
付着させてプリフォームを形成し、前記ススを焼結する
のに十分な速度でかつ前記ススが焼結して芯の周りに収
縮するとき、取り込まれていたガスが炉の厚い区域に未
だきていないススの部分を通って逃げることが可能な速
度で、ススの層を徐々に炉中へ挿入していく方法が開示
されている。この方法では、ゾーン加熱法を用いること
により円柱状となる有効部分においてはガスの脱出経路
を維持できるが、加熱を終了する非有効部では気泡が閉
じ込められやすいという問題がある。また、特開昭５３
−６７４４７号公報には、ガラス形成用気相原料を酸化
あるいは加水分解してガラススートを合成し、これを回
転し移動する棒状出発部材上に積層させ、このスート積
層体を焼結し、透明ガラス体を得、これを光ファイバ用
母材とする方法において、前記スートを棒状出発部材上
に積層させた後の個所に集光された赤外線（ＣＯ2 レー
ザー）を照射しながらガラス膜を形成していくことを特
徴とする光ファイバ用母材の製造方法が開示されてい
る。この方法は本発明の方法と若干技術内容が異なるも
のであるが、この方法ではレーザーによる透明化が工程
の速度を決めることになり、生産性（堆積速度）の向上
が難しい。
【０００５】本発明はこのような従来技術の実状に鑑
み、外付けスス体からの気泡の残留が少ない光ファイバ
用母材の製造方法を提供しようとするものである。
み、外付けスス体からの気泡の残留が少ない光ファイバ
用母材の製造方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決する手段として次の（１）〜（６）の態様を含むもの
である。 （１）コア用ガラスロッドの周囲に外付け法によりスス
付けを行い、得られた外付けスス体を熱処理して透明ガ
ラス化する光ファイバ用母材の製造方法において、透明
ガラス化の際に、光ファイバ用母材の両端の非有効部の
いずれか一方又は両方の少なくとも一部分を不透明ガラ
ス状態で残すことを特徴とする光ファイバ用母材の製造
方法。 （２）外付け法によるスス付けを、外付け法によるスス
付けを、鉛直方向にコア用ガラスロッドを配置し、縦方
向にススを成長させるＶＡＤ法により行うことを特徴と
する前記（１）の光ファイバ用母材の製造方法。 （３）不透明ガラス状態部分を残す非有効部として、上
方に位置するスス付け開始部分を選択することを特徴と
する前記（２）の光ファイバ用母材の製造方法。 （４）外付け法によるスス付けを、コア用ガラスロッド
の周囲に、層状にスス付けを行うＯＶＤ法により行うこ
とを特徴とする前記（１）の光ファイバ用母材の製造方
法。 （５）外付けスス体の透明ガラス化をゾーン加熱炉を用
いて行い、前記外付けスス体の加熱終了位置を調整する
ことにより不透明ガラス状態部分を形成させることを特
徴とする前記（１）〜（４）のいずれか１つの光ファイ
バ用母材の製造方法。 （６）外付けスス体の透明ガラス化を均熱炉を用いて行
い、両端の非有効部のいずれか一方又は両方の少なくと
も一部分が、均熱範囲に入らないようにすることによ
り、該非有効部に不透明ガラス状態部分を形成させるこ
とを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれか１つの光
ファイバ用母材の製造方法。
決する手段として次の（１）〜（６）の態様を含むもの
である。 （１）コア用ガラスロッドの周囲に外付け法によりスス
付けを行い、得られた外付けスス体を熱処理して透明ガ
ラス化する光ファイバ用母材の製造方法において、透明
ガラス化の際に、光ファイバ用母材の両端の非有効部の
いずれか一方又は両方の少なくとも一部分を不透明ガラ
ス状態で残すことを特徴とする光ファイバ用母材の製造
方法。 （２）外付け法によるスス付けを、外付け法によるスス
付けを、鉛直方向にコア用ガラスロッドを配置し、縦方
向にススを成長させるＶＡＤ法により行うことを特徴と
する前記（１）の光ファイバ用母材の製造方法。 （３）不透明ガラス状態部分を残す非有効部として、上
方に位置するスス付け開始部分を選択することを特徴と
する前記（２）の光ファイバ用母材の製造方法。 （４）外付け法によるスス付けを、コア用ガラスロッド
の周囲に、層状にスス付けを行うＯＶＤ法により行うこ
とを特徴とする前記（１）の光ファイバ用母材の製造方
法。 （５）外付けスス体の透明ガラス化をゾーン加熱炉を用
いて行い、前記外付けスス体の加熱終了位置を調整する
ことにより不透明ガラス状態部分を形成させることを特
徴とする前記（１）〜（４）のいずれか１つの光ファイ
バ用母材の製造方法。 （６）外付けスス体の透明ガラス化を均熱炉を用いて行
い、両端の非有効部のいずれか一方又は両方の少なくと
も一部分が、均熱範囲に入らないようにすることによ
り、該非有効部に不透明ガラス状態部分を形成させるこ
とを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれか１つの光
ファイバ用母材の製造方法。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明においては、先ずコア用ガ
ラスロッドを作製し、その表面に（ガラスロッドの周囲
に）ＶＡＤ法、ＯＶＤ法などの外付け法によりガラス微
粒子合成用バーナで合成したガラス微粒子を堆積させる
スス付けを行う。得られる外付けスス体（ガラス微粒子
堆積体）は図１に模式的に示すようにコア用ガラスロッ
ド２の周囲にガラス微粒子の堆積層（スス層）３が形成
されている。この外付けスス体１は中央部の有効部（光
ファイバとした際に製品として使用可能な部分）の両端
に非有効部（光ファイバとした際に特性が不安定で製品
として使用できない部分）が形成される。
ラスロッドを作製し、その表面に（ガラスロッドの周囲
に）ＶＡＤ法、ＯＶＤ法などの外付け法によりガラス微
粒子合成用バーナで合成したガラス微粒子を堆積させる
スス付けを行う。得られる外付けスス体（ガラス微粒子
堆積体）は図１に模式的に示すようにコア用ガラスロッ
ド２の周囲にガラス微粒子の堆積層（スス層）３が形成
されている。この外付けスス体１は中央部の有効部（光
ファイバとした際に製品として使用可能な部分）の両端
に非有効部（光ファイバとした際に特性が不安定で製品
として使用できない部分）が形成される。
【０００８】次にこの外付けスス体１をゾーン加熱炉あ
るいは均熱炉などの加熱炉を用いて加熱し、透明ガラス
化して光ファイバ母材とするが、この際に図２に示すよ
うにコア用ガラスロッド２の周囲の透明ガラス層４との
境界部分に気泡５が残留しやすい。なお、図２には光フ
ァイバ母材の全長にわたって気泡が残存する例を示した
が、ゾーン加熱炉を使用する場合には加熱終了端部の非
有効部の近傍に集中する傾向がある。本発明の方法にお
いては、このような気泡の残留を抑制するため、外付け
スス体の両端部の非有効部のいずれか一方又は両方の少
なくとも一部分を不透明ガラス状態で残すことを特徴と
する。これにより透明化の最終段階まで残存ガスの逃げ
道が確保でき、気泡の残留を抑制することができる。こ
こで不透明ガラス状態とはスス付けままの状態から、一
部焼結は進行しているが残存ガスは通過できる程度に多
孔質性を残した状態までを意味する。また、不透明ガラ
ス状態で残す部分の割合は、厳密に規定する必要はなく
残存ガスが排出できる量とすればよいが、目安としては
非有効部体積の０．５〜５０％、好ましくは５〜３０％
程度の範囲である。
るいは均熱炉などの加熱炉を用いて加熱し、透明ガラス
化して光ファイバ母材とするが、この際に図２に示すよ
うにコア用ガラスロッド２の周囲の透明ガラス層４との
境界部分に気泡５が残留しやすい。なお、図２には光フ
ァイバ母材の全長にわたって気泡が残存する例を示した
が、ゾーン加熱炉を使用する場合には加熱終了端部の非
有効部の近傍に集中する傾向がある。本発明の方法にお
いては、このような気泡の残留を抑制するため、外付け
スス体の両端部の非有効部のいずれか一方又は両方の少
なくとも一部分を不透明ガラス状態で残すことを特徴と
する。これにより透明化の最終段階まで残存ガスの逃げ
道が確保でき、気泡の残留を抑制することができる。こ
こで不透明ガラス状態とはスス付けままの状態から、一
部焼結は進行しているが残存ガスは通過できる程度に多
孔質性を残した状態までを意味する。また、不透明ガラ
ス状態で残す部分の割合は、厳密に規定する必要はなく
残存ガスが排出できる量とすればよいが、目安としては
非有効部体積の０．５〜５０％、好ましくは５〜３０％
程度の範囲である。
【０００９】非有効部に不透明ガラス状態部分を残すパ
ターンの例を図３に模式的に示す。図３において２はコ
ア用ガラスロッド、４は透明ガラス層、６は不透明ガラ
ス状態部分である。なお、不透明ガラス状態部分の形状
は加熱方法、スス体の半径方向密度分布などによって異
なり、ここには典型的な例を示した。図３（ａ）は一方
の非有効部の表面付近を透明ガラス化せずに不透明ガラ
ス状態で残したものである。このパターンはゾーン加熱
炉を使用し、外付けスス体の下端部から徐々に加熱ゾー
ン内に挿入して加熱ゾーンを通過させる方法の際に、上
端の非有効部を十分透明ガラス化せずに残す場合などに
形成される。具体的には、従来技術のように非有効部を
含む外付けスス体全体が加熱ゾーンを通過する前に加熱
を終了させる、加熱終了付近で炉の温度を下げるなどの
手法を採ることができる。図３（ｂ）は一方の非有効部
の大部分を透明ガラス化せずに不透明ガラス状態で残し
たものである。このパターンは均熱炉を使用し、一方の
非有効部を均熱範囲外として加熱し、透明ガラス化する
場合等に形成される。図３（ｃ）はゾーン加熱炉を使用
し、外付けスス体を加熱ゾーンの下方に位置させて徐々
に上昇させながら透明化を進め、透明化終了時に下端の
非有効部が不透明ガラス状態で残るようにしたものであ
る。ＶＡＤ法により作製された外付けスス体の場合、上
部のスス付け開始部分にガスの残留が生じやすい傾向が
あるので、この手法により上部非有効部を先に透明化
し、ガスの残留を防ぐことが考えられる。
ターンの例を図３に模式的に示す。図３において２はコ
ア用ガラスロッド、４は透明ガラス層、６は不透明ガラ
ス状態部分である。なお、不透明ガラス状態部分の形状
は加熱方法、スス体の半径方向密度分布などによって異
なり、ここには典型的な例を示した。図３（ａ）は一方
の非有効部の表面付近を透明ガラス化せずに不透明ガラ
ス状態で残したものである。このパターンはゾーン加熱
炉を使用し、外付けスス体の下端部から徐々に加熱ゾー
ン内に挿入して加熱ゾーンを通過させる方法の際に、上
端の非有効部を十分透明ガラス化せずに残す場合などに
形成される。具体的には、従来技術のように非有効部を
含む外付けスス体全体が加熱ゾーンを通過する前に加熱
を終了させる、加熱終了付近で炉の温度を下げるなどの
手法を採ることができる。図３（ｂ）は一方の非有効部
の大部分を透明ガラス化せずに不透明ガラス状態で残し
たものである。このパターンは均熱炉を使用し、一方の
非有効部を均熱範囲外として加熱し、透明ガラス化する
場合等に形成される。図３（ｃ）はゾーン加熱炉を使用
し、外付けスス体を加熱ゾーンの下方に位置させて徐々
に上昇させながら透明化を進め、透明化終了時に下端の
非有効部が不透明ガラス状態で残るようにしたものであ
る。ＶＡＤ法により作製された外付けスス体の場合、上
部のスス付け開始部分にガスの残留が生じやすい傾向が
あるので、この手法により上部非有効部を先に透明化
し、ガスの残留を防ぐことが考えられる。
【００１０】図３には非有効部の一方のみに不透明ガラ
ス状態部分を残す例を示したが、必要により両方の非有
効部に不透明ガラス状態部分を残すようにしてもよい。
なお、外付けスス体がＶＡＤ法により作製されたもので
ある場合、上方のスス付け開始部分ではススとガラスを
密着させるため、円柱状の有効部に比較してススのかさ
密度を高くしていることが多く、通常の透明化方法では
この部分が先に透明化してしまい、気泡となるガスの逃
げ道を閉止してしまう場合があるので、透明化時の剥が
れを防ぎつつ、気泡の発生を防止するためには、不透明
ガラス状態部分を残す非有効部としてスス付けを開始し
た端部の非有効部を選択するのが好ましい。また、非有
効部に不透明ガラス状態部分を残す方法は上記の例に限
定されるものではなく、外付けスス体の両端に形成され
る非有効部のいずれか一方又は両方の少なくとも一部に
不透明ガラス状態部分を残すことができるものであれば
いかなる手法を採ることもできる。
ス状態部分を残す例を示したが、必要により両方の非有
効部に不透明ガラス状態部分を残すようにしてもよい。
なお、外付けスス体がＶＡＤ法により作製されたもので
ある場合、上方のスス付け開始部分ではススとガラスを
密着させるため、円柱状の有効部に比較してススのかさ
密度を高くしていることが多く、通常の透明化方法では
この部分が先に透明化してしまい、気泡となるガスの逃
げ道を閉止してしまう場合があるので、透明化時の剥が
れを防ぎつつ、気泡の発生を防止するためには、不透明
ガラス状態部分を残す非有効部としてスス付けを開始し
た端部の非有効部を選択するのが好ましい。また、非有
効部に不透明ガラス状態部分を残す方法は上記の例に限
定されるものではなく、外付けスス体の両端に形成され
る非有効部のいずれか一方又は両方の少なくとも一部に
不透明ガラス状態部分を残すことができるものであれば
いかなる手法を採ることもできる。
【００１１】透明ガラス化を行う際には、できるだけ分
子直径の小さいガスの雰囲気中で行い、スス体形成時に
残った大気や水分等を除去することが望ましく、ゾーン
加熱炉及び均熱炉などいずれの炉の場合であっても、Ｈ
ｅ雰囲気とするのが好ましい。また、Ｈｅは高価である
ことから、炉体内の雰囲気ガス気圧を下げて透明ガラス
化を行うのも効果的である。
子直径の小さいガスの雰囲気中で行い、スス体形成時に
残った大気や水分等を除去することが望ましく、ゾーン
加熱炉及び均熱炉などいずれの炉の場合であっても、Ｈ
ｅ雰囲気とするのが好ましい。また、Ｈｅは高価である
ことから、炉体内の雰囲気ガス気圧を下げて透明ガラス
化を行うのも効果的である。
【００１２】
【実施例】以下、実施例により本発明の方法をさらに具
体的に説明する。 （実施例１、比較例１）コア用ガラスロッドの有効部分
として、ＶＡＤ法で製造したステップ状屈折率分布を持
つ光学コア部（比屈折率０．３５％、純シリカガラスに
二酸化ゲルマニウムを微量添加したもの）と、その周囲
に光学クラッド部（純シリカガラス）を持つ２層構造の
石英ガラスロッドを有効部長さ：５００ｍｍ、直径２７
ｍｍに仕上げ、その両端に非有効部用の純シリカガラス
棒を接続した。このロッドの周囲に、ＶＡＤ法によりス
ス付けを行った。スス付けのガラス微粒子生成には、Ｓ
ｉＣｌ4 を気化して酸素水素火炎内に導入する加水分解
法を用いた。その結果、有効部の直径が１６５ｍｍの外
付けスス体を得た。有効部長さはロッドの有効部長さと
同じく５００ｍｍであり、非有効部長さは上部、下部と
もに約１５０ｍｍであった。この外付けスス体をゾーン
加熱炉を使用して透明ガラス化した。図４は加熱方式及
び得られた光ファイバ母材の状態を示す模式図である。
図４の（ａ）に示すようにコア用ガラスロッド２の周囲
にガラス微粒子のスス層３が形成された外付けスス体１
を、スス付けを開始した上端部を上にしてゾーン加熱炉
にセットし、下端部から５ｍｍ／分の下降速度で１６３
０℃に調整した加熱ゾーンを通過させた。この間、加熱
ゾーンはＨｅ雰囲気に保持した。
体的に説明する。 （実施例１、比較例１）コア用ガラスロッドの有効部分
として、ＶＡＤ法で製造したステップ状屈折率分布を持
つ光学コア部（比屈折率０．３５％、純シリカガラスに
二酸化ゲルマニウムを微量添加したもの）と、その周囲
に光学クラッド部（純シリカガラス）を持つ２層構造の
石英ガラスロッドを有効部長さ：５００ｍｍ、直径２７
ｍｍに仕上げ、その両端に非有効部用の純シリカガラス
棒を接続した。このロッドの周囲に、ＶＡＤ法によりス
ス付けを行った。スス付けのガラス微粒子生成には、Ｓ
ｉＣｌ4 を気化して酸素水素火炎内に導入する加水分解
法を用いた。その結果、有効部の直径が１６５ｍｍの外
付けスス体を得た。有効部長さはロッドの有効部長さと
同じく５００ｍｍであり、非有効部長さは上部、下部と
もに約１５０ｍｍであった。この外付けスス体をゾーン
加熱炉を使用して透明ガラス化した。図４は加熱方式及
び得られた光ファイバ母材の状態を示す模式図である。
図４の（ａ）に示すようにコア用ガラスロッド２の周囲
にガラス微粒子のスス層３が形成された外付けスス体１
を、スス付けを開始した上端部を上にしてゾーン加熱炉
にセットし、下端部から５ｍｍ／分の下降速度で１６３
０℃に調整した加熱ゾーンを通過させた。この間、加熱
ゾーンはＨｅ雰囲気に保持した。
【００１３】図４の（ｂ）に示すように、上部非有効部
の末端から３０ｍｍの位置まで加熱ゾーンを通過させて
スス層３の全体を透明ガラス化した比較例（従来技術）
では、コア用ガラスロッド２の周囲の透明ガラス層４と
の境界付近の上端に近い部分に気泡５の残存が認められ
た。これに対し、図４の（ｃ）に示すように本発明の方
法により、図４の（ｂ）の比較例よりも４０ｍｍ上方で
加熱処理を終了させて上部非有効部の表面付近に白い多
孔質状態部分（不透明ガラス状態部分６）が残るように
した（コア用ガラスロッド界面付近は透明ガラス化）実
施例では、光ファイバ母材の有効部には気泡の残存は認
められなかった。
の末端から３０ｍｍの位置まで加熱ゾーンを通過させて
スス層３の全体を透明ガラス化した比較例（従来技術）
では、コア用ガラスロッド２の周囲の透明ガラス層４と
の境界付近の上端に近い部分に気泡５の残存が認められ
た。これに対し、図４の（ｃ）に示すように本発明の方
法により、図４の（ｂ）の比較例よりも４０ｍｍ上方で
加熱処理を終了させて上部非有効部の表面付近に白い多
孔質状態部分（不透明ガラス状態部分６）が残るように
した（コア用ガラスロッド界面付近は透明ガラス化）実
施例では、光ファイバ母材の有効部には気泡の残存は認
められなかった。
【００１４】（実施例２、比較例２）コア用ガラスロッ
ドとしては実施例１で使用したものと同様の構造を持つ
石英ガラスロッドを使用し、これを有効部長さ：５５０
ｍｍ、直径２５ｍｍに仕上げ、その両端に非有効部用の
純シリカガラス棒を接続した。このロッドの周囲に、Ｏ
ＶＤ法によりスス付けを行った。スス付けのガラス微粒
子生成には、ＳｉＣｌ4 を気化して酸素水素火炎内に導
入する加水分解法を用い、長手方向に１０往復の堆積を
行い、有効部の直径が１２０ｍｍの外付けスス体を得
た。有効部長さはロッドの有効部長さと同じく５５０ｍ
ｍであり、非有効部長さは上部、下部ともに約１７０ｍ
ｍであった。この外付けスス体を均熱炉を使用して透明
ガラス化した。図５及び図６はこの実施例、比較例にお
ける加熱方式及び得られた光ファイバ母材の状態を示す
模式図である。先ず比較例として、図５の（ａ）に示す
ようにコア用ガラスロッド２の周囲にガラス微粒子のス
ス層３が形成された外付けスス体１を非有効部及び有効
部の全体が均熱範囲内に入るように、１５００℃に維持
したＨｅ雰囲気の均熱炉内にセットし、９０分間保持し
て透明ガラス化した。その結果得られた光ファイバ母材
には、図５の（ｂ）に示すように、コア用ガラスロッド
２の周囲の透明ガラス層４との境界付近に気泡５の残存
が認められた。これに対し、図６の（ａ）に示すように
本発明の方法により、図５の比較例よりも１１０ｍｍ上
方に外付けスス体１をセットし、上部非有効部の大半が
均熱範囲外になるようにして加熱処理し、図６の（ｂ）
に示すように上部非有効部の大部分を不透明ガラス状態
部分６として残した実施例では、光ファイバ母材の有効
部に気泡の残存は認められなかった。なお、この実施例
ではＯＶＤ法による外付けスス体の製造をＳｉＣｌ4 ＋
酸水素火炎で行った例を示したが、これをＳｉＣｌ4 ＋
メタンガス（ＣＨ4 ）とした場合でも同様の結果が得ら
れた。
ドとしては実施例１で使用したものと同様の構造を持つ
石英ガラスロッドを使用し、これを有効部長さ：５５０
ｍｍ、直径２５ｍｍに仕上げ、その両端に非有効部用の
純シリカガラス棒を接続した。このロッドの周囲に、Ｏ
ＶＤ法によりスス付けを行った。スス付けのガラス微粒
子生成には、ＳｉＣｌ4 を気化して酸素水素火炎内に導
入する加水分解法を用い、長手方向に１０往復の堆積を
行い、有効部の直径が１２０ｍｍの外付けスス体を得
た。有効部長さはロッドの有効部長さと同じく５５０ｍ
ｍであり、非有効部長さは上部、下部ともに約１７０ｍ
ｍであった。この外付けスス体を均熱炉を使用して透明
ガラス化した。図５及び図６はこの実施例、比較例にお
ける加熱方式及び得られた光ファイバ母材の状態を示す
模式図である。先ず比較例として、図５の（ａ）に示す
ようにコア用ガラスロッド２の周囲にガラス微粒子のス
ス層３が形成された外付けスス体１を非有効部及び有効
部の全体が均熱範囲内に入るように、１５００℃に維持
したＨｅ雰囲気の均熱炉内にセットし、９０分間保持し
て透明ガラス化した。その結果得られた光ファイバ母材
には、図５の（ｂ）に示すように、コア用ガラスロッド
２の周囲の透明ガラス層４との境界付近に気泡５の残存
が認められた。これに対し、図６の（ａ）に示すように
本発明の方法により、図５の比較例よりも１１０ｍｍ上
方に外付けスス体１をセットし、上部非有効部の大半が
均熱範囲外になるようにして加熱処理し、図６の（ｂ）
に示すように上部非有効部の大部分を不透明ガラス状態
部分６として残した実施例では、光ファイバ母材の有効
部に気泡の残存は認められなかった。なお、この実施例
ではＯＶＤ法による外付けスス体の製造をＳｉＣｌ4 ＋
酸水素火炎で行った例を示したが、これをＳｉＣｌ4 ＋
メタンガス（ＣＨ4 ）とした場合でも同様の結果が得ら
れた。
【００１５】上記実施例１及び２で得られた光ファイバ
母材をファイバ化したところ、光ファイバのガラス径は
１２５μｍ±１μｍの範囲内で安定しており、また、こ
の光ファイバを１５５０ｎｍ帯のＯＴＤＲで分析したと
ころ伝送損失段差も極めて小さく、良好な品質の光ファ
イバが得られた。これに対し、比較例１及び２で得られ
た気泡が残存する光ファイバ母材をファイバ化したとこ
ろ、気泡に該当する部分で光ファイバのガラス径が局所
的に急変動し、１２５μｍ±１μｍの範囲を超えてしま
い、良好な製品とするためにはこれを除去する必要があ
り、歩留りの低下を招く結果となった。また、これらの
気泡を含むファイバを１５５０ｎｍ帯のＯＴＤＲで分析
したところ、気泡に該当する部分で０．１ｄＢ程度の伝
送損失段差が見られた。
母材をファイバ化したところ、光ファイバのガラス径は
１２５μｍ±１μｍの範囲内で安定しており、また、こ
の光ファイバを１５５０ｎｍ帯のＯＴＤＲで分析したと
ころ伝送損失段差も極めて小さく、良好な品質の光ファ
イバが得られた。これに対し、比較例１及び２で得られ
た気泡が残存する光ファイバ母材をファイバ化したとこ
ろ、気泡に該当する部分で光ファイバのガラス径が局所
的に急変動し、１２５μｍ±１μｍの範囲を超えてしま
い、良好な製品とするためにはこれを除去する必要があ
り、歩留りの低下を招く結果となった。また、これらの
気泡を含むファイバを１５５０ｎｍ帯のＯＴＤＲで分析
したところ、気泡に該当する部分で０．１ｄＢ程度の伝
送損失段差が見られた。
【００１６】
【発明の効果】本発明の方法によれば、コア用ガラスロ
ッドの周囲にＯＶＤ法やＶＡＤ法によりスス付けを行っ
た外付けスス体を過熱透明化して光ファイバ母材を製造
する方法において、コア用ガラスロッドの周囲に生じや
すい気泡の残存を抑制することができる。
ッドの周囲にＯＶＤ法やＶＡＤ法によりスス付けを行っ
た外付けスス体を過熱透明化して光ファイバ母材を製造
する方法において、コア用ガラスロッドの周囲に生じや
すい気泡の残存を抑制することができる。
【図１】外付けスス体の構造を模式的に示す説明図。
【図２】外付けスス体を従来の方法により加熱透明化し
て光ファイバ母材とする際に残存する気泡を模式的に示
す説明図。
て光ファイバ母材とする際に残存する気泡を模式的に示
す説明図。
【図３】本発明の方法において、非有効部に不透明ガラ
ス状態部分を残すパターンの例を模式的に示す説明図。
ス状態部分を残すパターンの例を模式的に示す説明図。
【図４】実施例１、比較例１における加熱方式及び得ら
れた光ファイバ母材の状態を示す模式図。
れた光ファイバ母材の状態を示す模式図。
【図５】比較例２における加熱方式及び得られた光ファ
イバ母材の状態を示す模式図。
イバ母材の状態を示す模式図。
【図６】実施例２における加熱方式及び得られた光ファ
イバ母材の状態を示す模式図。
イバ母材の状態を示す模式図。
１ 外付けスス体（ガラス微粒子堆積体） ２ コア
用ガラスロッド ３ スス層（ガラス微粒子の堆積層） ４ 透明ガラ
ス層 ５ 気泡 ６ 不透明ガラス状態部分
用ガラスロッド ３ スス層（ガラス微粒子の堆積層） ４ 透明ガラ
ス層 ５ 気泡 ６ 不透明ガラス状態部分
フロントページの続き
(72)発明者 鬼頭 毅彦
神奈川県横浜市栄区田谷町１番地 住友
電気工業株式会社 横浜製作所内
(56)参考文献 特開 平５−58648（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−86431（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C03B 37/00 - 37/16
C03B 20/00
Claims (6)
- 【請求項１】 コア用ガラスロッドの周囲に外付け法に
よりスス付けを行い、得られた外付けスス体を熱処理し
て透明ガラス化する光ファイバ用母材の製造方法におい
て、透明ガラス化の際に、光ファイバ用母材の両端の非
有効部のいずれか一方又は両方の少なくとも一部分を不
透明ガラス状態で残すことを特徴とする光ファイバ用母
材の製造方法。 - 【請求項２】 外付け法によるスス付けを、鉛直方向に
コア用ガラスロッドを配置し、縦方向にススを成長させ
るＶＡＤ法により行うことを特徴とする請求項１に記載
の光ファイバ用母材の製造方法。 - 【請求項３】 不透明ガラス状態部分を残す非有効部と
して、上方に位置するスス付け開始部分を選択すること
を特徴とする請求項２に記載の光ファイバ用母材の製造
方法。 - 【請求項４】 外付け法によるスス付けを、コア用ガラ
スロッドの周囲に、層状にスス付けを行うＯＶＤ法によ
り行うことを特徴とする請求項１に記載の光ファイバ用
母材の製造方法。 - 【請求項５】 外付けスス体の透明ガラス化をゾーン加
熱炉を用いて行い、前記外付けスス体の加熱終了位置を
調整することにより不透明ガラス状態部分を形成させる
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の
光ファイバ用母材の製造方法。 - 【請求項６】 外付けスス体の透明ガラス化を均熱炉を
用いて行い、両端の非有効部のいずれか一方又は両方の
少なくとも一部分が、均熱範囲に入らないようにするこ
とにより、該非有効部に不透明ガラス状態部分を形成さ
せることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記
載の光ファイバ用母材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28424598A JP3498590B2 (ja) | 1998-10-06 | 1998-10-06 | 光ファイバ用母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28424598A JP3498590B2 (ja) | 1998-10-06 | 1998-10-06 | 光ファイバ用母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000109333A JP2000109333A (ja) | 2000-04-18 |
| JP3498590B2 true JP3498590B2 (ja) | 2004-02-16 |
Family
ID=17676050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28424598A Expired - Lifetime JP3498590B2 (ja) | 1998-10-06 | 1998-10-06 | 光ファイバ用母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3498590B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5173660B2 (ja) * | 2008-08-04 | 2013-04-03 | 株式会社フジクラ | 光ファイバ用母材の製造方法 |
| JP5380018B2 (ja) | 2008-09-03 | 2014-01-08 | 株式会社フジクラ | 光ファイバ母材の製造方法 |
| JP5560313B2 (ja) * | 2012-11-12 | 2014-07-23 | 株式会社フジクラ | 光ファイバ用母材の製造方法 |
-
1998
- 1998-10-06 JP JP28424598A patent/JP3498590B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000109333A (ja) | 2000-04-18 |
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